Sobre este plano
Este slide não deve ser apresentado para os alunos, ele apenas resume o conteúdo da aula para que você, professor, possa se planejar.
Sobre esta aula: Esta aula irá abordar as características e aplicações da radiação infravermelha nas mais diversas situações cotidianas. Os conhecimentos referentes ao tema da aula e sua contextualização didática podem ser acessados através da página “Infravermelho”, da Empresa Kerdna Produção Editorial, através do link: http://infravermelho.info/.
Como Objeto Digital de Aprendizagem recomendo o vídeo: “Infrared: beyond the visible”, produzido pela Agência Espacial Americana (NASA) e disponível pelo link: https://youtu.be/1daKvMXifHI. Esse mesmo vídeo pode ser acessado com legenda em português através do link: https://youtu.be/cOvppo6kXxA.
Materiais necessários para a aula: Aparelho celular com câmera digital, controle remoto de equipamentos eletrônicos, computadores com acesso à internet, Papel A4.
Título da aula
Tempo sugerido: 3 minutos
Orientações: Leia o tema da aula e pergunte aos alunos: “Você já ouviu falar sobre a Radiação Infravermelha?”; “Em que situações?”; “Você pode citar exemplos de utilização dos raios infravermelhos?” Na sequência, comente com os alunos que nesta aula eles irão estudar um tipo específico de radiação que é muito utilizada em sistemas de transporte e leitura de dados e informações, tratamentos medicinais e também em sistemas de segurança.
Contexto
Tempo sugerido: 4 minutos
Orientações: Apresente este slide aos alunos e discuta com eles as seguintes questões: “Que tipo de câmera é capaz de capturar esse tipo de imagem?”; “Que grandezas físicas são apresentadas na imagem?”; “Que grandeza física está diretamente relacionada às cores da imagem?”; “Por que na imagem, o cabelo da pessoa apresenta um cor diferente das demais partes do corpo?”; “Você saberia informar a temperatura aproximada do corpo humano por meio dessa imagem?”
Questão disparadora
Tempo sugerido: 3 minutos
Orientações: Leia para os alunos a questão disparadora e discuta com eles o funcionamento das câmeras de visão noturna. Pergunte aos alunos: “Em que princípio físico se baseia o funcionamento dessas câmeras?”; “Que tipo de corpos podem ser detectados por câmeras desse tipo?; “Além das empresas de vigilância, que outros profissionais fazem uso desse tipo de câmeras e com que finalidade?.
Mão na massa
Tempo sugerido: 25 minutos
Orientações: As atividades propostas para esta aula irão explorar a radiação eletromagnética em diversas situações do cotidiano. Na atividade 1 será possível visualizar a radiação infravermelha emitida pelos controles remotos e que são invisíveis à olho nu, mas que pode ser captada pelas câmeras digitais. Na atividade 2 serão analisadas as imagens da radiação infravermelha emitida pelos corpos dos animais, sendo possível identificar os animais de “sangue quente” e de “sangue frio” e fazer comparações entre os mesmos.
Mão na massa
Orientações: Divida a turma em grupos de 4 alunos para a realização das atividades propostas. Peça previamente aos alunos que tragam para esta aula controles de diversos aparelhos eletrônicos (TV, DVD Player, Aparelhos de Som, Ar Condicionado, Receptores de parabólica e etc.) para que seja possível verificar que todos os controles remotos apresentam mecanismos semelhantes de funcionamento. Peça que cada grupo observe todos os controles remotos disponíveis na sala de aula. Reserve para esta atividade um tempo aproximado de 8 minutos.
Mão na massa
Orientações:Para atividade 2 será necessário o uso de computadores ou dispositivos móveis com acesso à internet. Para isto, pode ser utilizado o laboratório de informática de sua escola. Não havendo a possibilidade do uso de internet durante a aula, a atividade pode ser realizada através da impressão das imagens dos animais que encontram-se disponíveis no documento anexo desta aula pelo link (material complementar).
Imprima as imagens e entregue aos grupos de modo que os alunos possam observar a imagem infravermelha de cada animal. Durante esta atividade, seja ela online ou através das imagens impressas, peça aos alunos que observem as variações de temperatura nos corpos dos animais, verificando quais partes são mais aquecidas ou menos aquecidas e o papel dos pêlos, gorduras e plumagens na regulação da temperatura corporal. Explique aos alunos que as temperaturas estão registradas na Escala Fahrenheit de temperatura e que o valores na Escala Celsius podem ser obtidos utilizando a equação: C=5(F - 32)/9, onde: C é a temperatura em Celsius e F é a temperatura em Fahrenheit. Por exemplo, uma das temperaturas registradas na imagem de um Cavalo é 104,6 ºF. Esse valor de temperatura pode ser convertido para a escala Celsius da seguinte forma: C = 5(F - 32)/9 ? C = 5(104,6 - 32)/9 ? C = 5(72,6)/9 ? C = 363/9 ? C = 40,33 ou seja, 104,6 ºF = 40,33ºC
Reserve para etapa da atividade um tempo aproximado de 10 minutos para que os alunos possam fazer uma observação aprofundada das imagens dos animais e dos valores das temperaturas registradas para cada um deles.
Mão na massa
Orientações: Nesta etapa peça aos alunos que selecionem nos grupos de animais (Aves, Mamíferos, Répteis, Anfíbios, Insetos e Aracnídeos) os dois exemplares de cada grupo, um com o maior e o outro com menor valor de temperatura corporal e construam uma pequena tabela com esses dados. Reserve para atividade um tempo aproximado de 7 minutos.
Sistematização
Tempo sugerido: 5 minutos
Orientações: Releia para os alunos a questão disparadora e discuta com os mesmos as observações feitas durante a realização das atividades 1 e 2. Explique para os alunos que:
“Os usos mais familiares da tecnologia de infravermelho por militares são os scanners de infravermelho de visão aérea, radares de orientação para mísseis e óculos de visão noturna. Pessoas, certos animais, motores de veículos e aeronaves brilham no infravermelho porque geram e retêm calor. Ao detectar objetos quentes em ambientes mais frios, os scanners de infravermelho não apenas ajudam os pilotos a voar em meio ao nevoeiro, mas também detectam fontes que emitem calor, como pessoas e tanques. Os óculos de visão noturna permitem que os soldados vejam níveis de luz que se aproximam da escuridão total, permitindo que eles vejam as coisas ao seu redor como pessoas, animais ou veículos em movimento que estão brilhando no infravermelho.” Fonte: http://coolcosmos.ipac.caltech.edu/page/military.
“Os bombeiros usam câmeras infravermelhas para localizar pessoas e animais em fumaça densa e identificar a fonte de incêndios. Equipes de busca e resgate podem detectar o calor do corpo de pessoas desaparecidos, mesmo em áreas densas de vegetação rasteira”. Fonte: http://coolcosmos.ipac.caltech.edu/page/firefighting
Sistematização
Tempo sugerido: 2 minutos
Orientações: Leia com os alunos este slide e discuta com os mesmos as características físicas da radiação infravermelha e sua localização no espectro eletromagnético, salientando a propriedade não ionizante da radiação infravermelha e seu potencial energético relacionado ao aumento da temperatura dos corpos.
Sistematização
Tempo sugerido: 4 minutos
Orientações: Apresente este slide aos alunos e discuta com eles as informações presentes nas imagens observadas por eles durante a aula. Explique para os alunos que:
“As imagens captadas pelas câmeras de infravermelho nos mostram o calor irradiado pelos corpos ao nosso redor. Ao ver animais com uma câmera térmica infravermelha, podemos realmente notar as diferenças entre animais de “sangue quente” (Aves e Mamíferos) e de “sangue frio” (Répteis, Anfíbios, Peixes e animais invertebrados). O infravermelho também nos permite estudar o quanto as penas, a pele e a gordura isolam os animais do ambiente à sua volta. Ao visitar o site Infrared Zoo, você pôde reunir novas informações sobre os animais, que você não obteria de uma imagem com câmera de luz visível.
Na imagem deste slide peça que os alunos observem que o papagaio parece tão quente quanto a pessoa que o segura nas imagens térmicas de infravermelho. Isso acontece porque ambos são seres endotérmicos (de sangue quente) ou seja, mantém estável sua temperatura, sem a necessidade de exposição constante ao sol. Observe quão quente é a área debaixo da asa do papagaio, onde as penas são muito finas. O rosto e as pernas, onde não há penas, também são bastante quentes. Pergunte ao alunos: “Qual é a função das penas e plumagem nas aves?” Após ouvir as respostas dos mesmos, esclareça que as penas e plumagens servem como isolantes térmicos impedindo as perdas de calor pelas aves em dias frios e também impedindo a absorção excessiva de calor em dias muito quentes”.
“No campo da Zootecnia, para evitar que os animais fiquem estressados ??durante os exames laboratoriais (especialmente em animais grandes, como cavalos e elefantes), os veterinários usam câmeras de infravermelho para examinar os animais sem tocá-los. Os especialistas e estudiosos de animais usam câmeras infravermelhas para localizar e estudar o comportamento e o movimento de animais de sangue quente no escuro, sem perturbar seu habitat natural.
Como humanos, perdemos a maior parte do nosso pêlo, por isso usamos roupas para nos isolarmos do frio. Ao estudar imagens de infravermelho de diferentes tipos de animais, aprendemos como os animais se isolam, usando penas, pêlo e gordura”.
Fontes: http://coolcosmos.ipac.caltech.edu/page/veterinary_medicine.
https://www.sitedecuriosidades.com/curiosidade/por-que-animais-de-sangue-quente.html.
http://coolcosmos.ipac.caltech.edu/image_galleries/ir_zoo/parrot.html.
Sistematização
Tempo sugerido: 4 minutos
Orientações: Apresente este slide aos alunos e peça que observem que:
“Os jacarés são ectotérmicos (animais de sangue frio), ou seja eles não podem gerar seu próprio calor. Em vez disso, eles assumem a temperatura do ambiente. Observe com os alunos nas imagens de infravermelho, como a temperatura do jacaré é diferente quando comparada com a do humano de sangue quente (endotérmico) que o segura. A temperatura do jacaré está próxima da temperatura ambiente. Na natureza, os jacarés ajustam a temperatura do corpo entrando na água para se refrescar ou expondo-se ao sol para se aquecer. Assim, como os jacarés, os animais ectotérmicos (de sangue frio) dificilmente são detectados pelas câmeras de infravermelho.
Os mamíferos e as aves podem ficar longos períodos sem exposição ao Sol, pois já contam com mecanismos internos de ajuste da temperatura, o que corresponde ao chamado “sangue quente”. Já os répteis e os anfíbios precisam do calor do Sol para sobreviver. Essa explicação nos mostra o motivo pelo qual aves e mamíferos conseguem viver em regiões extremamente geladas do globo terrestre e espécies como lagartos, cobras e jacarés só conseguem viver em áreas com fontes externas de calor para elevar sua temperatura corporal”.
Fontes: http://coolcosmos.ipac.caltech.edu/image_galleries/ir_zoo/alligator.html.
https://www.sitedecuriosidades.com/curiosidade/por-que-animais-de-sangue-quente.html.
